简介:分析了X射线辐照电缆的物理过程,建立了基于有限元方法的二维诺顿等效电流源计算模型,将泊松方程、电场强度、电荷守恒方程等求解过程转换为矩阵和向量运算,并利用PETSc程序包编程计算,模拟了辐射感应电导率和间隙效应对屏蔽电缆X射线辐照响应的影响。结果显示,仅考虑辐射感应电导率效应时,随着X射线注量的增加,诺顿等效电流源逐渐趋于饱和,波形宽度变窄,并逐渐变为双极性波形。仅考虑间隙效应时,诺顿等效电流源幅度与间隙宽度近似成正比;间隙效应会大幅抵消辐射感应电导率效应的影响,诺顿等效电流源幅度仍近似正比于间隙宽度。该方法实现了电缆X射线辐照非线性效应的模拟,并将计算对象扩展到屏蔽多导体电缆。
简介:目的:在城市地铁的建设过程中,地下水渗流对地表沉降存在较大影响。然而,渗透性地层中浅埋暗挖法施工的案例报道较少,地表沉降规律尚不明晰。本文以深圳地铁5号线和7号线重叠段工程为例,详细分析在渗流作用下浅埋暗挖法施工引起的地表沉降特征以及小导管注浆区和初支衬砌渗透性对地表沉降的影响,并进一步研究超前排水措施在沉降控制方面的作用。创新点:1.系统分析了富水渗透性地层中浅埋暗挖隧道施工引起的地表沉降的发展过程以及沉降特征;2.验证了三维流固耦合数值模型模拟富水环境下重叠隧道施工过程的可行性;3.研究了小导管注浆区、初支衬砌的渗透性和超前排水措施对地表沉降的影响。方法:1.结合隧道施工方案和地表沉降监测数据,分析渗流作用下的地表沉降特征(包括沉降影响范围、沉降槽宽度以及与拱顶沉降的关系等);2.通过三维流固耦合数值模型,研究小导管注浆区和初支衬砌渗透性对地表沉降以及地层孔压变化过程的影响;3.通过模拟掌子面前方水平排水孔,研究超前排水措施对掌子面稳定性和地表沉降发展的影响。结论:1.对于渗透性地层中的浅埋暗挖隧道工程,地下水渗流引起的固结效应是地表沉降量以及沉降范围大幅增长的主要原因。2.全断面注浆能够很好地控制地表沉降,而小导管注浆的效果则十分有限。3.降低小导管注浆区的渗透性,尤其是初支衬砌的渗透性,可以减少地层孔压的下降程度,进而降低地表沉降。4.打设超前水平排水孔可以显著提高掌子面稳定性,却对地表沉降影响有限;当无法进行全断面注浆时,推荐采取小导管注浆与超前排水相结合的方式施工。